利用软件定义流映射和虚拟化的网络功能的网络控制的利记博彩app
【专利说明】
[0001]技术领域和
【背景技术】
[0002]在本发明的一些实施例中，本发明涉及利用软件定义流映射和虚拟化的网络功能来控制电子网络，更具体地但非专门地涉及使用软件定义流映射来扩展虚拟化的网络功會K。
[0003]最近的软件定义网络(SDN)趋势的目标在于加大网络创新，并且将其展现给现代化和高层次新型网络服务。
[0004]SDN的基本原理是:通过将网络控制与物理转发分离以及与物理拓扑分离，揭开复杂度的面纱，允许更大的灵活性并且为网络创新提供空间。
[0005]网络中使用的特定标准技术通常包括但不限于:
[0006]1)0NF OpenFlow:—种允许控制-转发接触点基于全部会话流而不是基于每个分组，并且允许控制软件与转发硬件和固件分离。
[0007]2) IETF位置身份分离协议(LISP):—种协议，该协议最初被设计为通过允许互联网服务提供商通过规定覆盖和映射(Overlay and Mapping)数据库服务而使用私有地址，保存可路由的IP地址。
[0008]最初被设计为一种保留互联网中的可路由地址的方式的LISP架构允许ISP分配其自己的私有唯一地址空间并且封装在正式的可路由的报头中使用这些地址的分组。为了这样做，LISP引入能够在身份地址和位置(可路由的)地址之间实时映射的全局网络映射服务。
[0009]3)ETSI网络功能虚拟化(NFV):—种网络运营商想要看到从专有箱(proprietarybox)到运行在标准计算硬件上的软件功能虚拟化的那种网络功能的指导列表。
[0010]网络功能的综合问题
[0011]根据主要网络运营商的最新公布[NFC白皮书]，运营商面临的挑战在于运营商的基础设施“充斥大量且越来越多的专有硬件设备”。为了解释所表达的问题，从找出空间和电力来容纳新硬件单元(下文中称为箱)、能量和资本投资、以及将越来越复杂的多代功能仪器设计、整合、连接和操作到数据路径内所需的技巧不足中，启动新网络服务需要各种复杂缓慢且昂贵的过程。这样的现实要求运营商在CAPEX和OPEX努力方面保持运行，以便在服务和收入方面保持不变。当前的方法不能很好地促进服务和商业模式方面的创新-由互联网和顶级供应商清楚地表现的那种创新。
[0012]虚拟化网络功能的理由
[0013]运营商想要看到其网络功能被虚拟化，其网络功能被虚拟化在其表达的观点中意味着将许多网络设备类型整合到工业标准服务器、交换机及存储器上，工业标准服务器、交换机及存储器可以位于数据中心和网络节点中。上述内容可以支持:
[0014]通过COTS硬件和软件的整合和使用，降低设备成本和功耗。
[0015]通过最小化创新周期，提高成熟速度、缩短上市时间。
[0016]跨服务和跨不同客户基础，共享资源。
[0017]基于地理位置和人口统计的针对性服务引进，迅速扩张。
[0018]各种各样的生态系统，以及
[0019]网络开放性激励。
[0020]网络功能可以包括基于软件的DP1、提供高级业务分析和多维报告、以及显示按实际生产线速率进行现成硬件工作的可能性。
[0021]基于软件的DPI可以是使用NFV而在网络中广泛地部署的，提供更好的分析能力，以及更简单的部署、更新、测试机制，以及由于使用虚拟机而将其扩展为改变的工作负荷。
[0022].IP节点实现、支持-例如但不限于标准高端服务器上的CG-NAT和BRAS能力，随着对这样的能力需求发展而提供有效硬件再使用的机会。
[0023].目前需要客户驻地处(家庭环境至小分公司到大型企业场所)的专用硬件装置的服务和能力的虚拟化，包括但不限于防火墙、网页安全、IPS/IDS、WAN加速和优化、以及路由器功能。包括路由器、集线器和机顶盒的家庭环境的虚拟化可能能够更简单地且无缝地向IPv6迀移，降低能耗并避免随着宽带应用和服务发展而进行连续的硬件升级。
[0024].内容分发网络(CDN)的虚拟化，初始目标是更容易地扩充和扩展内容交付服务以及通过能够根据需要安装其它服务交付应用(例如，网页加速)而最大化PoP中的硬件重用。CDN的虚拟化还将允许来自潜在商业伙伴(如外部的CDN提供商)的CDN服务的主管。
[0025].以更经济的生产环境为目标的移动核心网虚拟化，其允许网络运营商应对移动网络中增加的业务需求，并且引起更好地利用资源(包括节能)、更灵活的网络管理(不需要为了节点升级而改变硬件)、硬件整合、更容易的多租户支持和新服务的更快配置。
[0026]移动网络中的网络功能虚拟化还可以用于创建针对特定服务(例如针对机器对机器通信(M2M))而优化的核心网实例。
[0027].企业的云和联网的协调实现，允许提供按需服务并且提供企业客户和网络运营商的资本效益。
[0028].混合光纤-DSL节点目前位于街柜(street cabinet)中、地下和电线杆上的外部网络的深处。这些节点必须具有非常低的功耗以及非常低/零的维护，从而经济。虚拟化可以用于降低远程节点处的硬件复杂度、节能以及随着服务发展而提供增强的未来防护程度。如果在公共平台上虚拟化重要功能，则这些远程节点可能更经济地提供固定的和无线的访问。
[0029].网络功能虚拟化还可以用于提供通常可以由不同应用、用户和租户使用的有效生产环境，因此支持网络服务的几个版本和变形的共存。
[0030]与单体形状因子不同，虚拟化的网络功能可能在能力方面是未捆绑的:例如能够仅利用数个CPU核而为仅几百个终端用户提供服务，相对于能够在具有许多有计算能力的刀片和专有背板的专有箱上为成千上万客户提供服务，或者被配置为仅应用有限的一组功能，相对于打开多个一致的高功能选项。网络功能的这样精简允许能力的动态和弹性分配，以及每个网络功能类型应当应用的功能的更灵活和自适应编程。还要求退出代码向虚拟机形状因子内的相对简单移植，该相对简单支持持有由NFV供应商使用的退出逻辑、标准接口以及专有操作系统。
[0031]为什么虚拟化的网络结构是困难的
[0032]专有箱环境的问题陈述和虚拟化的相关好处如此清楚，以致其产生如下问题:为什么网络运营商基础设施还未像大多数其它垂直设施(即IT数据中心)那样组织。典型的数据中心应用不需要仅为了增加功能而引入通过复杂的交换-路由-导向规则整合的新物理箱。为什么以如此方式建立运营商应用有相当多原因，一些原因是该段的固定历史和进化方面，但事实上直至最近，由于标准服务器和标准IT技术的基本性能限制，所以这样的机会在技术上不那么可行。
[0033]近年来，基本服务器技术能够满足摩尔性能曲线的方式已通过使用多核/多线程计算并发。如图4中示出的，根据阿姆德尔定律，多核/多线程计算并发是实现性能的决定性因素，因此允许网络功能从高度并行的专有箱迀移至标准服务器。在现实中，多个供应商已利用服务器的这些最新能力，但这些提供商仍将其基于服务器的产品打包作为装置。这是由网络运营商应用的当前设计和整合模型的直接结果，网络运营商向以此模式工作的核心高功能专有装置调整。这些核心功能包括用户移动性、质量、安全管理、内容和IP媒体应用管理的最大份额。
[0034]为了使重要运营商功能(如宽带远程访问服务器(BRAS)、移动演进分组核心(EPC)、IP多媒体子系统(IMS)等)向需要更实质性迀移的虚拟化形状因子迀移，向相对于今天的典型利用率相比可以以高平均利用率接合标准服务器的动态整合模型迀移，且可以在实现运营和创新效益的同时弥补效率损失。
[0035]以这样的方式操作的动态应用模型如今存在，并且被互联网服务提供商大量使用，但是由这些提供商使用的软件针对功能的动态映射而进行调整，以从头计算。各种各样的谷歌、雅虎以及脸书应用能够采用入网点(points of presence)、集群、服务器和每个服务器内的核来快速地适应改变的需求，因为它们基于共同的映射减少基础结构。本身是地域性的且不写入其自身的应用代码的运营商不具有这样的优势。即使多个供应商(如少数初创公司那样)发起并重写现有(数百万行的)代码中构成运营商功能的一些代码，也要花费数年来充分测试和调试嵌入到这些功能中的数千个可互操作的接口。这点努力将限制每个这样的功能今天可用的选择，且将不会解决通过利用功能构建块对服务进行梳理和调整而得到的创新，例如服务消费者、企业、人、汽车、监控摄像头、以及使用同样的物理基础设施的仪表。存在的风险在于相当多功能可能被遗漏并阻止迀移。
【发明内容】
[0036]本发明的实施例可以将SDN技术与取自LISP和分布式数据库技术的概念结合，以便提供能够在对改变现有网络功能逻辑的最低要求情况下实现NFV概念的可扩展基础结构。因此，实施例可以以最低重架构或重写来利用SDN虚拟化单体功能(monoI ithicfunct1n)，如承载网络功能。这是通过提供北-南映射-减少以及东-西平坦移动性作为网络服务来实现的。其使用现有结构(包括基于标准的结构)来扩展规模和能力作为方案的构建块，这可以是健壮的且提供可扩展性。
[0037]根据本发明的一些实施例的方面，提供一种用于操作电子网络的方法，所述网络具有硬件层且需要网络功能，所述硬件层包括硬件组件，所述方法包括:
[0038]将联网功能虚拟化给虚拟机；
[0039]在所述网络的硬件层上使用寻址覆盖，所述寻址覆盖提供所述虚拟机的身份以及所述身份向相应虚拟机当前位于的硬件位置的映射；